Уверили сте се да су делови произведени према спецификацији.Сада се побрините да предузмете кораке да заштитите ове делове у окружењу које ваши купци очекују.#басе
Пасивација остаје важан корак у максимизирању отпорности на корозију делова и склопова обрађених од нерђајућег челика.Ово може направити разлику између задовољавајућих перформанси и прераног квара.Неправилна пасивизација може изазвати корозију.
Пасивација је техника пост-фабрикације која максимизира инхерентну отпорност на корозију легура нерђајућег челика од којих је радни комад направљен.Ово није уклањање каменца или фарбање.
Не постоји консензус о тачном механизму којим пасивизација функционише.Али поуздано се зна да на површини пасивираног нерђајућег челика постоји заштитни оксидни филм.За овај невидљиви филм се каже да је изузетно танак, дебљине мање од 0,0000001 инча, што је око 1/100 000 дебљине људске косе!
Чист, свеже обрађен, полирани или укисељени део од нерђајућег челика ће аутоматски добити овај оксидни филм услед излагања атмосферском кисеонику.У идеалним условима, овај заштитни слој оксида у потпуности покрива све површине дела.
У пракси, међутим, загађивачи као што су фабричка прљавштина или честице гвожђа из резног алата могу доспети на површину делова од нерђајућег челика током обраде.Ако се не уклоне, ова страна тела могу смањити ефикасност оригиналног заштитног филма.
Током обраде, трагови слободног гвожђа могу се уклонити са алата и пренети на површину радног предмета од нерђајућег челика.У неким случајевима се на делу може појавити танак слој рђе.У ствари, ово је корозија алатног челика, а не основног метала.Понекад пукотине од уграђених челичних честица од резних алата или њихових производа корозије могу еродирати сам део.
Слично томе, мале честице црне металуршке прљавштине могу се залепити за површину дела.Иако метал може изгледати сјајно у свом готовом стању, након излагања ваздуху, невидљиве честице слободног гвожђа могу изазвати површинску рђу.
Изложени сулфиди такође могу бити проблем.Направљени су додавањем сумпора у нерђајући челик ради побољшања обрадивости.Сулфиди повећавају способност легуре да формира струготине током обраде, које се могу потпуно уклонити са алата за сечење.Ако делови нису правилно пасивирани, сулфиди могу постати полазна тачка за површинску корозију индустријских производа.
У оба случаја потребна је пасивизација да би се максимизирала природна отпорност нерђајућег челика на корозију.Уклања површинске загађиваче као што су честице гвожђа и честице гвожђа у алатима за сечење које могу да формирају рђу или постану полазна тачка за корозију.Пасивација такође уклања сулфиде који се налазе на површини легура нерђајућег челика отвореног реза.
Процедура у два корака пружа најбољу отпорност на корозију: 1. Чишћење, главна процедура, али понекад занемарена 2. Кисело купатило или пасивација.
Чишћење увек треба да буде приоритет.Површине морају бити темељно очишћене од масти, расхладне течности или других остатака како би се осигурала оптимална отпорност на корозију.Остаци обраде или друга фабричка прљавштина могу се нежно обрисати са дела.Комерцијални одмашћивачи или средства за чишћење могу се користити за уклањање процесних уља или расхладних течности.Стране материје као што су термички оксиди ће можда морати да се уклоне методама као што су млевење или кисељење.
Понекад руковалац машине може прескочити основно чишћење, погрешно верујући да ће чишћење и пасивизација доћи у исто време, једноставним урањањем науљеног дела у кисело купатило.То се неће десити.Насупрот томе, контаминирана маст реагује са киселином и формира мехуриће ваздуха.Ови мехурићи се скупљају на површини радног предмета и ометају пасивизацију.
Што је још горе, контаминација раствора за пасивизацију, који понекад садрже високе концентрације хлорида, може изазвати „бљесак“.За разлику од стварања жељеног оксидног филма са сјајном, чистом површином отпорном на корозију, блиц нагризање може довести до озбиљног нагризања или зацрњења површине—погоршање површине које је пасивизација дизајнирана да оптимизује.
Мартензитни делови од нерђајућег челика [магнетни, умерено отпорни на корозију, грана течења до око 280 хиљада пси (1930 МПа)] се гаше на високим температурама и затим темперирају да би се обезбедила жељена тврдоћа и механичка својства.Преципитацијски каљене легуре (које имају бољу чврстоћу и отпорност на корозију од мартензитних разреда) могу се третирати раствором, делимично машински обрађивати, одлежати на нижим температурама, а затим завршити.
У овом случају, део мора бити темељно очишћен одмашћивачем или средством за чишћење пре термичке обраде како би се уклонили сви трагови течности за сечење.У супротном, расхладна течност која остаје на делу може изазвати прекомерну оксидацију.Ово стање може проузроковати стварање удубљења на мањим деловима након уклањања каменца киселином или абразивним методама.Ако се расхладна течност остави на сјајним очврслим деловима, као што је у вакуумској пећи или у заштитној атмосфери, може доћи до површинског карбуризације, што резултира губитком отпорности на корозију.
После темељног чишћења, делови од нерђајућег челика могу се потопити у пасивизирајуће кисело купатило.Може се користити било која од три метода – пасивација азотном киселином, пасивација азотном киселином са натријум дихроматом и пасивација лимунском киселином.Коју методу користити зависи од класе нерђајућег челика и наведених критеријума прихватања.
Од 20% (в/в) азотне киселине у купатилу са азотном киселином (слика 1).Као што је приказано у табели, мање отпорни нерђајући челици могу се пасивизирати додавањем натријум-дихромата у купатило са азотном киселином да би раствор био оксидативнији и способан да формира пасивизирајући филм на површини метала.Друга опција за замену азотне киселине натријум хроматом је повећање концентрације азотне киселине на 50% запремине.И додатак натријум дихромата и већа концентрација азотне киселине смањују вероватноћу нежељеног бљеска.
Процедура пасивизације за нерђајући челик који се може обрађивати (такође је приказана на слици 1) мало се разликује од поступка за нерђајући челик који се не може обрађивати.То је зато што се током пасивирања у купатилу са азотном киселином уклањају неки или сви сулфиди који садрже сумпор који се могу обрађивати, стварајући микроскопске нехомогености на површини радног предмета.
Чак и нормално ефикасно прање водом може оставити заосталу киселину у овим дисконтинуитетима након пасивације.Ова киселина ће напасти површину дела ако се не неутралише или уклони.
За ефикасну пасивизацију нерђајућег челика који се лако обрађује, Царпентер је развио ААА (Алкалине-Ацид-Алкалине) процес, који неутралише заосталу киселину.Ова метода пасивизације се може завршити за мање од 2 сата.Ево процеса корак по корак:
Након одмашћивања, потопите делове у 5% раствор натријум хидроксида на 160°Ф до 180°Ф (71°Ц до 82°Ц) 30 минута.Затим добро исперите делове у води.Затим потопите део на 30 минута у 20% (в/в) раствор азотне киселине који садржи 3 оз/гал (22 г/л) натријум дихромата на 120°Ф до 140°Ф (49°Ц) до 60°Ц.) Након што извадите део из каде, исперите га водом, а затим потопите у раствор натријум хидроксида на 30 минута.Поново исперите део водом и осушите, довршавајући ААА методу.
Пасивација лимунском киселином постаје све популарнија код произвођача који желе да избегну употребу минералних киселина или раствора који садрже натријум дихромат, као и проблеме са одлагањем и повећану забринутост за безбедност у вези са њиховом употребом.Лимунска киселина се сматра еколошки прихватљивом у сваком погледу.
Док пасивизација лимунском киселином нуди атрактивне предности за животну средину, продавнице које су имале успеха са пасивизацијом неорганском киселином и немају забринутост за безбедност можда желе да остану на том курсу.Ако ови корисници имају чисту радњу, опрема је у добром стању и чиста, расхладна течност је без фабричких наслага гвожђа и процес даје добре резултате, можда неће бити стварне потребе за променом.
Утврђено је да је пасивизација у купатилу са лимунском киселином корисна за широк спектар нерђајућих челика, укључујући неколико појединачних разреда нерђајућег челика, као што је приказано на слици 2. Ради погодности, слика 2.1 укључује традиционалну методу пасивације са азотном киселином.Имајте на уму да су старе формулације азотне киселине изражене као проценти по запремини, док су нове концентрације лимунске киселине изражене као проценти по маси.Важно је напоменути да је приликом извођења ових процедура пажљива равнотежа између времена намакања, температуре купатила и концентрације кључна да би се избегло „трептање“ описано изнад.
Пасивација варира у зависности од садржаја хрома и карактеристика обраде сваке сорте.Обратите пажњу на колоне за процес 1 или процес 2. Као што је приказано на слици 3, процес 1 има мање корака од процеса 2.
Лабораторијски тестови су показали да је процес пасивације лимунске киселине склонији „кључању“ од процеса азотне киселине.Фактори који доприносе овом нападу укључују превисоку температуру у купатилу, предуго време намакања и контаминацију у купатилу.Производи на бази лимунске киселине који садрже инхибиторе корозије и друге адитиве као што су средства за влажење су комерцијално доступни и за које се извештава да смањују осетљивост на „фласх корозију“.
Коначан избор методе пасивизације зависиће од критеријума прихватања које поставља купац.Погледајте АСТМ А967 за детаље.Може се приступити на ввв.астм.орг.
Често се спроводе тестови за процену површине пасивираних делова.Питање на које треба одговорити је „Да ли пасивизација уклања слободно гвожђе и оптимизује отпорност легура на корозију за аутоматско сечење?“
Важно је да метода тестирања одговара класи која се оцењује.Престроги тестови неће проћи апсолутно добре материјале, док ће тестови који су преслаби проћи незадовољавајуће делове.
ПХ и нерђајући челик серије 400 који се лако обрађује најбоље се процењују у комори која може да одржи 100% влажност (узорак влажан) током 24 сата на 95°Ф (35°Ц).Попречни пресек је често најкритичнија површина, посебно за слободно сечење.Један од разлога за то је што се сулфид повлачи у правцу машине преко ове површине.
Критичне површине треба да буду постављене нагоре, али под углом од 15 до 20 степени у односу на вертикалу, како би се омогућио губитак влаге.Правилно пасивиран материјал тешко да ће зарђати, иако се на њему могу појавити мале мрље.
Аустенитне класе нерђајућег челика се такође могу проценити испитивањем влаге.У овом тесту, капи воде треба да буду присутне на површини узорка, што указује на слободно гвожђе присуством рђе.
Процедуре пасивизације за најчешће коришћене аутоматске и ручне нерђајуће челике у растворима лимунске или азотне киселине захтевају различите процесе.На сл.3 испод даје детаље о избору процеса.
(а) Подесите пХ натријум хидроксидом.(б) Види сл.3(ц) На2Цр2О7 је 3 оз/гал (22 г/Л) натријум дихромата у 20% азотној киселини.Алтернатива овој смеши је 50% азотна киселина без натријум дихромата.
Бржи приступ је коришћење АСТМ А380, Стандардне праксе за чишћење, уклањање каменца и пасивизацију делова, опреме и система од нерђајућег челика.Тест укључује брисање дела раствором бакар сулфата/сумпорне киселине, држање га влажним током 6 минута и посматрање бакреног оплата.Алтернативно, део се може потопити у раствор 6 минута.Ако се гвожђе раствори, долази до бакрења.Овај тест се не примењује на површине делова за обраду хране.Такође, не треба га користити на мартензитним челицима серије 400 или феритним челицима са ниским садржајем хрома јер може доћи до лажно позитивних резултата.
Историјски гледано, тест 5% сланог спреја на 95°Ф (35°Ц) је такође коришћен за процену пасивираних узорака.Овај тест је престрог за неке сорте и генерално није потребан да би се потврдила ефикасност пасивације.
Избегавајте коришћење вишка хлорида, који могу изазвати опасне пламенове.Користите само воду високог квалитета са мање од 50 делова на милион (ппм) хлорида кад год је то могуће.Вода из славине је обично довољна, ау неким случајевима може да издржи и до неколико стотина делова на милион хлорида.
Важно је редовно мењати каду како се не би изгубио пасивацијски потенцијал, што може довести до удара грома и оштећења делова.Купатило се мора одржавати на одговарајућој температури, јер неконтролисане температуре могу изазвати локализовану корозију.
Важно је пратити врло специфичан распоред промене решења током великих серија како би се смањила могућност контаминације.За тестирање ефикасности купке коришћен је контролни узорак.Ако је примерак нападнут, време је да замените каду.
Имајте на уму да неке машине производе само нерђајући челик;користите исту жељену расхладну течност за сечење нерђајућег челика, искључујући све друге метале.
Делови ДО сталка се обрађују одвојено како би се избегао контакт метала са металом.Ово је посебно важно за слободну машинску обраду нерђајућег челика, пошто су раствори за пасивизацију и испирање са лаким протоком потребни да би се распршили сулфидни производи корозије и спречило стварање киселих џепова.
Немојте пасивизирати угљенисане или нитриране делове од нерђајућег челика.Отпорност на корозију овако обрађених делова може се смањити до те мере да се у пасивационом купатилу могу оштетити.
Немојте користити алате од црних метала у условима радионице који нису посебно чисти.Челичне струготине се могу избећи употребом карбидних или керамичких алата.
Имајте на уму да у кади за пасивирање може доћи до корозије ако део није правилно термички обрађен.Мартензитни типови са високим садржајем угљеника и хрома морају бити ојачани ради отпорности на корозију.
Пасивација се обично врши након накнадног каљења на температурама које одржавају отпорност на корозију.
Немојте занемарити концентрацију азотне киселине у кади за пасивирање.Периодичне провере треба вршити коришћењем једноставне процедуре титрације коју је предложио Царпентер.Немојте пасивизирати више од једног нерђајућег челика истовремено.Ово спречава скупу забуну и спречава галванске реакције.
О ауторима: Терри А. ДеБолд је стручњак за истраживање и развој легура нерђајућег челика, а Јамес В. Мартин је специјалиста за металургију шипки у Царпентер Тецхнологи Цорп.(Рединг, Пенсилванија).
Колико је то?Колико ми простора треба?Са којим еколошким проблемима ћу се суочити?Колико је стрма крива учења?Шта је тачно елоксирање?Испод су одговори на почетна питања мајстора о анодизацији унутрашњости.
Добијање доследних, висококвалитетних резултата из процеса брушења без центра захтева основно разумевање.Већина проблема са применом повезаних са млевењем без центра произилази из неразумевања основа.Овај чланак објашњава зашто безумни процес функционише и како га најефикасније користити у својој радионици.